先看一张图片，物理学得比较好的小盆友，可能看了这四个字和这张图片已经大概知道怎么回事情了

这张图片上，下方的石室是胖子所处的石室，蓝色的是那个水池，绿色的是“镜子”
镜子的确是镜子，没错，但是关键的一点是，洞穴的上方并不是完全的封闭，而是有一个小小的孔洞，而真正的张家楼，正在孔洞上方的第二个石室里

懂小孔成像的童鞋应该知道，小孔成像的原理是，小孔限制了光线的传播，于是，把一个小孔放在物体和投影屏幕的中间时候，光线穿过小孔，在屏幕上形成倒像。在这里，上洞的张家楼是物体，岩石里的孔洞是限制光线传播的小孔，而水中的镜子则是屏幕。
图中的红色代表传播的光线。张家楼发出的光线穿过小孔，在湖中的镜子里形成倒像。张家楼的确是存在的，但是不是存在在“魔镜”里面，而是恰恰在他们的头顶

这个设置有两个妙处
第一，小孔成的像是倒像，上下，左右，全都是反的，镜子里的楼是头下脚上，给人的第一印象，正是头顶正悬着一座张家楼，但是抬头看时却是岩壁，孔洞太小，看不见的
第二，楼里面平时没有人时，是一片漆黑的，这时低头去看镜子，自然只能看到本来的岩壁。一旦有人举火进楼，楼里发出光线，那么楼的像必然会倒映在镜子里
给人的感觉，是有人巧妙的利用光学原理，设了一个类似于现代社会的摄像头监视器，可以直接不用进楼观察楼里的一举一动
为什么要在外面观察而不进楼呢，自然是因为楼里有某种危险啦，需要监视，但是不能直接接近。想不到被胖子无意间看到了。
就这些啦，至于楼里面的谜团我就不乱猜了

说挡住光源的同学，仔细看图哦，小孔成像的奥妙就在于，小孔不一定是在头顶的，如果镜子的位置已经被巧妙的安置，成像只和小孔和楼的位置有关，这样即使你站在正上方，由于光线是从侧面入射，也不会挡住投影（只要你不正站在小孔和镜子之间，对于不知道小孔位置的人，刻意这么做很难），如果你愿意，甚至可以将入射角做的很大，当然这样投影会有变形

给大家一个度娘百科的小孔成像链接
http://baike.baidu.com/view/47463.htm
其实在古代2000年前就有人这么干了，看看下面这段话是不是很熟悉，再对比一下张家楼
两千多年以前，我国学者韩非，在他的书里记载了一个有趣的故事：有人请了一个画匠为他画一张画。三年以后，画匠告诉他：“画成了！”他一看，八尺长的木板上只涂了一层漆，什么画也没有，便大发脾气，认为画匠欺骗了他。画匠说：“请你修一座房子，房子要有一堵高大的墙，再在这堵墙对面的墙上开一扇大窗户。把木板放在窗上，太阳一出来，你在对面的墙上就可以看到一幅图画。”他半信半疑，照画匠的话去办。果然，在屋子的墙壁上出现了亭台楼阁和往来车马的图象，好像一幅绚丽多彩的风景画。尤其奇怪的是，画上的人和车还在动，不过都是倒着的！

32楼，小孔成像并不是不支持漫反射，理论上，物体散射出的光只要走对了方向，都能过小孔并被投影的，照相机，投影仪，用的都是小孔成像技术，相机拍摄的那些东西哪个不是在漫反射？
漫反射的问题在于，很多时候如果光线条件不好，反射比较弱，进入小孔的光就没有直接光源照射的强，于是成的像太弱，容易被非小孔成像的反射叠加掩盖掉
不过在山洞里很暗，本身背景亮度非常的低，如果上洞里的探险队再用照明弹，那么还是有可能光线足够到成清晰的像的

35楼，如果我没有记错，应该是孔径越大聚焦范围越小？（对比相机，大光圈拍近景，小光圈拍远景）
不过你说得对，即使是大光圈（相对大孔径岩洞）的话，景深和边缘畸变的确是个问题。我也只能解释为当时胖子看到他们一行人在里面已经很惊异，就顾不上畸变的问题了吧。就算有畸变也可以推为是镜子本身不平？另外景深的话他们一行人恰好处于对焦平面上？或者系统最初的设计就是把景深对准了可能走人的地方？

倒影的问题是你自己想错了。。。
胖子看到倒映后第一反应是抬头看头上有没有楼，说明在镜子里楼是上下颠倒的，那不正说明原来的楼是正的么
不过潜望镜也是一种解释，双镜系统的直角反射也是可以达到这个效果的。。。算是另一个答案吧

另外手电不是胖子打的，是楼里的人打的。。。

很难说，岩壁的隔音效果比你想象的好
毕竟开的只是一个小洞而已，声音从小洞里透过去未必很大，而且他们还是在楼里面

嗯，小孔的唯一问题是漫反射光线不够强。。。。
所以我说双镜系统潜望镜也是一种可能么

这个是潜望镜的图
潜望镜一说的最大问题在于那个透光的洞的大小必须至少大于湖里镜子的大小，这么大一个洞，又因为反射的关系明晃晃的，胖子很难不注意到，而且声音应该也能传播
所以说这个和小孔各有千秋和不足，算是两种假说